Tång som böjer en flexibel superkondensator till en U-form. Kredit:University of Surrey
Smartklockor, träningsspårare och andra Internet of Things-enheter kan få en betydande ökning av batteritiden tack vare ny, miljövänlig energiforskning från University of Surreys Advanced Technology Institute (ATI) och Federal University of Pelotas (UFPel), Brasilien.
I en artikel publicerad i tidskriften Nanoscale , visar forskarteamet hur en superkondensator effektivt kan tillverkas till en högpresterande och billig energilagringsenhet som enkelt kan integreras i skor, kläder och tillbehör.
Professor Ravi Silva, chef för ATI och chef för Nano-Electronics Center vid University of Surrey, sa:"Superkondensatorer är nyckeln till att säkerställa att 5G- och 6G-teknologier når sin fulla potential. Även om superkondensatorer verkligen kan öka livslängden för bärbara konsumenter teknologier, de har potential att bli revolutionerande när man tänker på deras roll i autonoma fordon och AI-assisterade smarta sensorer som kan hjälpa oss alla att spara energi. Det är därför det är viktigt att vi skapar ett billigt och miljövänligt sätt att producera detta otroligt lovande energilagringsteknik. Framtiden är verkligen ljus för superkondensatorer."
En superkondensator är ett sätt att lagra och frigöra elektricitet, som ett typiskt batteri, men den gör det med mycket snabbare laddnings- och urladdningstider. I artikeln beskriver forskargruppen en ny procedur för utveckling av flexibla superkondensatorer baserade på kolnanomaterial. Denna metod, som är billigare och mindre tidskrävande att tillverka, innebär överföring av aligned carbon nanorube (CNT) arrays från en kiselwafer till en polydimethylsiloxan (PDMS) matris. Detta beläggs sedan med ett material som kallas polyanilin (PANI), som lagrar energi genom en mekanism som kallas "pseudokapacitans", som erbjuder enastående energilagringsegenskaper med exceptionell mekanisk integritet.
Teamets förbättrade, wafer-tunna superkondensator behåller det mesta av sin kapacitans (mängden separat elektrisk laddning som kan lagras) efter många cykler vid olika böjningsförhållanden, vilket visar sin robusthet, livslängd och effektivitet.
Raphael Balboni, Ph.D. student vid UFPel, sa:"Att arbeta på ATI med ett projekt som kan ha en positiv inverkan på industrin och vår miljö har varit otroligt tillfredsställande. Min handledare, professor Silva, och hela teamet på Surrey fick mig att känna mig som en värdefull medlem i teamet och jag hade turen att lära mig av enastående kollegor. Det här är en upplevelse som jag aldrig kommer att glömma." + Utforska vidare
